Werkzeuggriffe, Greifbereiche medizinischer Geräte, Gehäusedichtungen und ähnliche Stellen benötigen oft sowohl eine harte Stütze als auch eine weiche Haptik. Dieser Artikel erläutert aus der Beschaffungsperspektive die grundlegende Bedeutung der Umspritzung, geeignete Produkte sowie die vor einer Angebotsanfrage vorzubereitenden Informationen.
Die grundlegende Bedeutung des Umspritzens
Beim Umspritzen wird auf ein bereits geformtes Hartteil eine weitere Harzschicht gespritzt, sodass ein Produkt gleichzeitig die Eigenschaften zweier Materialien vereint – was mit einem einzigen Material kaum möglich ist. Am häufigsten wird ein Hartsubstrat mit einem gummiaartigen Weichmaterial, meist TPE (thermoplastisches Elastomer), umhüllt, was eine weiche, angenehme Haptik beim Halten vermittelt.
Es lässt sich auch einsetzen, um das Erscheinungsbild eines Teils zu verändern oder zu verbessern, beispielsweise durch Umhüllen mit Materialien anderer Farbe oder Oberflächenwirkung. Daher dient das Umspritzen nicht nur dem "Weichermachen"; manchmal wünscht der Kunde ein Zweifarben-Erscheinungsbild oder eine lokale Unterscheidung der Haptik.
Bei welchen Produkten findet man die Kombination aus Hart und Weich häufig
Umspritzte Bauteile finden sich in einem breiten Anwendungsspektrum wieder, von Medizinprodukten und Handwerkzeugen über Zahnbürsten bis hin zu Dichtungen und Dichtelementen im Inneren von Baugruppen. Weiche Materialien übernehmen häufig Dicht-, Dämpfungs- oder Federfunktionen, während der harte Teil die strukturelle Stütze bildet.
Beim Zweikomponenten-Spritzgießen werden die Materialien üblicherweise in Hart/Weich-Kombinationen eingesetzt: TPE übernimmt elastische Funktionen, etwa Funktionsdichtungen in Gehäusen, Griffüberzüge an Werkzeugen oder Medizinprodukten sowie elastische Elemente für Schnappverschlüsse. Bei der Beschaffung lässt sich prüfen, ob das eigene Projekt in diesem Bereich liegt.
Was das für Beschaffungskunden praktisch bedeutet
Das Umspritzen kann eine gute Haftung zwischen unterschiedlichen Materialien herstellen und spart die manuelle Montage der Materialien ein – dies ist einer der Hauptgründe für seinen Einsatz. Für Kunden bedeutet das eine Montagestufe weniger und entsprechend weniger Probleme mit Montagetoleranzen, vorausgesetzt, die Verbindung von weicher und harter Schicht wird bereits in der Designphase sorgfältig berücksichtigt.
Weiche Materialien bieten bei Optik und Haptik großen Gestaltungsspielraum: TPE lässt sich flexibel einfärben, auch die Oberflächenwirkung kann gezielt angepasst werden. Die Haptik lässt sich jedoch nicht allein anhand des Härtewerts beurteilen; die Härte ist kein verlässlicher Indikator für die Griffsicherheit. Maßgeblich sind letztlich das tatsächliche Gefühl am Musterteil und der Einsatzbereich.
Verständnis von Aussehen und Haptik anhand eines bestehenden Weichgriffprodukts
Der Griff des Reißverschlussbands ist ein kompakter, abgerundeter Rechteckkörper mit längs verlaufenden Streifen und fein texturierten Bereichen; am Ende ist eine geflochtene Seilschlaufe befestigt. Der Griff dient dazu, den Ziehbereich zu verlängern und das Greifen zu erleichtern. Er kann als Referenz für Aussehen und Haptik eines Weichgriffs in Bezug auf Streifen, abgerundete Kanten und feine Oberflächentextur dienen.
Es ist darauf hinzuweisen, dass sich bei diesem Produktgriff thermoplastische Elastomere wie TPU/TPE bewerten lassen; die Materialauswahl richtet sich nach Härte, Haptik und Formgebungsanforderungen, und die konkreten Materialtypen richten sich nach der Projektmaterialauswahl und den Mustern. Die Abbildung zeigt die Griffform dieses Produkts und bedeutet weder, dass es sich um eine zweimaterialige Struktur aus Hartkörper plus Umspritzschicht handelt, noch, dass andere Produkte dasselbe Material verwenden.
Abgrenzung
Dieser Artikel erläutert ausschließlich das Konzept des Umspritzgießens sowie die wesentlichen Punkte der Beschaffungskommunikation. Ob die Haftung zwischen Hart- und Weichschicht zuverlässig ist und ob Haptik und Aussehen des Fertigprodukts den Anforderungen entsprechen, muss anhand der bestätigten Materialkombination und der Muster beurteilt werden; allein aufgrund der Konzeptbeschreibung lässt sich keine Schlussfolgerung ziehen.
Häufige Fragen
Warum die Haftung von Weich- und Hartschichten anhand der Materialkombination bestätigt werden muss
Weil die Haftung von der konkreten Kombination aus Weichmaterial und Hartsubstrat abhängt und nicht allein anhand der pauschalen Aussage „TPE auf Hartkunststoff" beurteilt werden kann. Die TPE-Rezeptur muss zum jeweiligen Hartmaterial passen; je nach Rezeptur unterscheidet sich auch der Bereich der haftfähigen Materialien. Die Kombination PP mit TPE ist relativ verbreitet, zudem gibt es Materialserien, die für Substrate wie PA, PC und ABS entwickelt wurden.
Die Haftung kann auf zwei Mechanismen beruhen: einer chemischen Bindung an der Grenzfläche der beiden Materialschichten sowie einer mechanischen Bindung, die auf der Geometrie der Grenzfläche basiert. Weichelastomere lassen sich leicht biegen und vom Substrat abziehen, daher ist die Verbundfestigkeit bei Hart-Weich-Kombinationen besonders zu beachten; das konkrete Verhalten ist anhand der gewählten Materialkombination und eines Musters zu bestätigen.
Welche Informationen müssen vor einer Anfrage vorbereitet werden
Zumindest sind das Material des Hartkörpers, die Frage, ob für die Weichschicht TPU oder TPE verwendet werden soll, die Farbe, der gewünschte Griff sowie die Einsatzumgebung anzugeben; diese Informationen entscheiden darüber, ob die Materialien kombiniert werden können und wie die weitere Bewertung erfolgt. Die bloße Angabe „etwas weicher" reicht nicht aus, damit der Lieferant eine Lösung beurteilen kann.
Wenn es klare Anforderungen an die Haptik oder die Rutschfestigkeit gibt, empfiehlt es sich, ein Referenzmuster oder eine Beschreibung des Einsatzszenarios bereitzustellen, da der Härtewert nicht direkt das Griffgefühl widerspiegelt. Auch Farbe, Oberflächeneffekt und die Position der Weichschichtabdeckung sollten bereits in der Anfragephase angegeben werden, um spätere Rückfragen zu reduzieren.